Síntesis y caracterización de películas delgadas de SnS depositadas por las técnicas CSVT y rocío químico neumático: estudio comparativo

Abstract

RESUMEN:

En este trabajo se sintetizaron películas delgadas de SnS utilizando un sistema automatizado de rocío químico neumático (CSP). Variando la presión del gas transportador se obtuvieron películas estructuralmente monofásicas de SnS con conductividades eléctricas tipo p y n. Este hecho permite la fabricación in-situ de homojunturas a película delgada de SnS, sin la necesidad procesos de dopaje adicionales. Adicionalmente, este trabajo presenta los depósitos de estructuras micro-cristalinas de SnS empleando la técnica de transporte de vapor en espacios cercanos (CSVT), bajo atmósferas de aire. Análogamente a CSP, por CSVT se obtuvieron películas delgadas estructuralmente monofásicas de SnS. Todas las películas mostraron una conductividad tipo p con el incremento en la presión de la cámara de depósito. El impacto de la presión en la cámara, en las propiedades físicas del material fue estudiado, así como por primera vez su repercusión en la dirección preferencial de orientación de los granos. Finalmente, un exhaustivo análisis de caracterización y correlación de parámetros se realiza por: difracción de rayos X, espectroscopía Raman, microscopías electrónicas de barrido, fuerza atómica, mediciones ópticas y técnicas eléctricas de caracterización para las muestras sintetizadas y depositadas por ambas técnicas. Los resultados se presentan y discuten.

ABSTRACT:

In this work SnS thin films were prepared using automated chemical spray pyrolysis (CSP) technique. Single-phase, p and n-type, SnS thin films were obtained from the variation of the carrier gas pressure, which will allow an in-situ serial fabrication of the SnS homojunction without the need of additional doping processes. A characterization analysis of different pressure in the chamber for synthesized films was performed by X-ray diffraction analysis, Raman spectroscopy, scanning electron and atomic force microscopy, optical measurements, and electric characterization techniques. The results are presented and discussed. Also, this work presents the deposition of SnS structures by employing the Closed Space Vapor Transport (CSVT) technique under air atmosphere. Single-phase, ptype, SnS thin films were synthesized by varying the final pressure in the chamber and its effect on the properties of SnS were studied. The pressure impact on the directional preferred orientation of grains is presented for the first time. A characterization analysis of different pressure values for deposited films was performed using the same techniques abovementioned. Finally, a comparative study on both synthesis and deposition techniques is presented.